[發(fā)明專利]本地化道路交通噪聲源強(qiáng)模型的快速構(gòu)建方法

在審

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• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104021669A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李賢徽;楊潔;蔣從雙
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市勞動保護(hù)科學(xué)研究所
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噪聲預(yù)測模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及本地化道路交通噪聲源強(qiáng)模型的快速構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

噪聲預(yù)測模型涵蓋了噪聲源強(qiáng)模型和噪聲傳播模型兩方面。國外對交通噪聲預(yù)測模型的研究起步較早，許多國家都建立了反映本國特色的交通噪聲預(yù)測模型。我國目前尚未出臺符合我國國情的預(yù)測模型，在實際應(yīng)用中常使用的是美國FHWA（Federal?Highway?Administration，美國聯(lián)邦公路總署）模型?，F(xiàn)有成熟模型的基本形式都是：預(yù)測點噪聲強(qiáng)度=源強(qiáng)+各項修正。其中，源強(qiáng)的準(zhǔn)確性是關(guān)鍵，通常以距離聲源一定距離處的A聲級作為參考聲壓級。源強(qiáng)的獲得工作較為復(fù)雜，通常需要經(jīng)過大量反復(fù)的測試，樣本量大，且對測試場地要求嚴(yán)格。對此，美國聯(lián)邦公路局公布了建立FHWA模型時的測試要求，我國也頒布了GB1495-2002《汽車加速行駛車外噪聲的測量方法》。

美國聯(lián)邦公路局在建立FHWA模型時，對環(huán)境的要求為：測試路段周圍開闊平坦，或者距離觀測點30m以內(nèi)沒有大型的反射面，觀測點到道路的視角150度范圍內(nèi)清晰無遮擋；觀測點到聲源間地面類型單一；行車道是光滑的硬性混凝土路面，沒有摻雜其他材料，如碎石沙礫等；背景噪聲不能影響測量，15m處的背景噪聲最少要比實際測量值低10分貝，觀測點要遠(yuǎn)離已知的噪聲源；觀測點位置要選在車速恒定的道路，速度范圍是15-100km/h，遠(yuǎn)離交叉口等特殊路況；麥克風(fēng)距離地面1.5m，距離最近行車道中心線15m，分別還可以設(shè)置7.5m，30m；為了避免其他車輛的影響，兩輛同類型車之間的距離最少在120m以上，不同類型車要在300m以上；0-70km/h車速范圍內(nèi)，每10km/h速度范圍內(nèi)樣本數(shù)量最小值為：10、10、20、30、100、200、100；測量中目標(biāo)車輛速度變化3km/h的數(shù)據(jù)應(yīng)剔除。

FHWA模型雖已成熟，且在我國實際工作中經(jīng)常使用，但由于該模型中車型、車齡、車況、輪胎類型、路面狀況等參數(shù)與我國國情存在較大的差異，如果直接套用FHWA模型，將會影響噪聲預(yù)測的精度。為了獲得符合我國國情的車輛預(yù)測模型，許多學(xué)者都進(jìn)行了研究，我國也提出了相應(yīng)的《汽車加速行駛車外噪聲的測量方法》，該方法對測量環(huán)境做出要求，測量場地應(yīng)達(dá)到的聲場條件是：a）以測量場地中心為基點、半徑為50m的范圍內(nèi)沒有大的聲反射物，如圍欄、巖石、橋梁或建筑物等；b）試驗路面和其余場地表面干燥，沒有積雪、高草、松土或爐渣之類的吸聲材料；c）傳聲器附近沒有任何影響聲場的障礙物，并且聲源與傳聲器之間沒有任何人站留，進(jìn)行測量的觀察者也應(yīng)站在不致影響儀器測量值的位置。測量場地應(yīng)基本上水平、堅實、平整，并且試驗路面不應(yīng)產(chǎn)生過大的輪胎噪聲。為了達(dá)到以上要求，測試通常在標(biāo)準(zhǔn)試驗場進(jìn)行，或者在城郊空曠、車流量很小的路段進(jìn)行。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)主要有以下缺陷：

（1）由于我國各地車輛狀況、道路狀況、交通環(huán)境存在較大差異，在某一地區(qū)獲得的測試數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的地域性，并不能普遍適用于國內(nèi)不同地市；

（2）在標(biāo)準(zhǔn)試驗場中測試的車輛只是針對特定車型、車齡、車況、輪胎類型的，難以涵蓋所有情況；按照標(biāo)準(zhǔn)測試流程進(jìn)行統(tǒng)計－回歸建模，對樣本量的要求非常嚴(yán)格，很難在有限經(jīng)費和時間內(nèi)完成，不利于在全國大范圍推廣。

（3）如果在郊區(qū)車流量較小的道路測量，雖然車型、車齡、車況有所不同，但由于其速度不可人為控制，大多分布在比較集中的范圍內(nèi)，這樣建立的道路交通噪聲源強(qiáng)模型適用的速度范圍具有局限性；

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種符合我國國情的車輛噪聲源強(qiáng)建模方法，用以實現(xiàn)本地化道路交通噪聲源強(qiáng)模型的快速構(gòu)建。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種本地化道路交通噪聲源強(qiáng)模型的快速構(gòu)建方法，包括步驟：

S1.在實際城市道路采集車輛噪聲數(shù)據(jù)并記錄該時間段各類型車輛的流量、速度以及環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；

S2.標(biāo)準(zhǔn)化所述步驟S1中采集及記錄的數(shù)據(jù)，并加入環(huán)境影響修正；

S3.根據(jù)所述步驟S2中得到的數(shù)據(jù)，以各類型車輛速度的對數(shù)為函數(shù)的變量，以相應(yīng)類型車輛噪聲強(qiáng)度為函數(shù)值，反推得到所述函數(shù)的待定參數(shù)；

S4.將所述步驟S3中得到的待定參數(shù)值代入函數(shù)，構(gòu)建本地化道路交通噪聲源強(qiáng)模型。

優(yōu)選的，所述步驟S1包括：

多個時間段內(nèi)，在至少一條城市道路采集車輛噪聲數(shù)據(jù)并記錄該時間段各類型車輛的流量、速度以及環(huán)境參數(shù)。

優(yōu)選的，所述步驟S1包括：